【摘要】：汽車前副車架生產(chǎn)過程中需要在線快速、高效地檢測其幾何參數(shù),采用自動(dòng)檢測系統(tǒng)可提高檢測效率。在自動(dòng)檢測過程中,利用氣缸將檢測機(jī)構(gòu)送進(jìn)到結(jié)構(gòu)件上的孔、軸及其他位置,當(dāng)相對尺寸變化時(shí),會(huì)帶動(dòng)檢測機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng),通過與檢測結(jié)構(gòu)連接的傳感器讀出相應(yīng)數(shù)據(jù),再經(jīng)過信息處理方法計(jì)算出結(jié)構(gòu)件的相關(guān)幾何參數(shù)。但前副車架是形狀復(fù)雜的薄壁焊接結(jié)構(gòu)件,厚度約為2mm,其定位夾緊和檢測時(shí)都需要?dú)飧讕?dòng)相關(guān)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng),當(dāng)氣缸氣壓發(fā)生變化和波動(dòng)時(shí)對檢測結(jié)果影響非常大;用于檢測的位移傳感器對振動(dòng)非常敏感,而自動(dòng)檢具利用氣缸進(jìn)行定位夾緊和帶動(dòng)檢測機(jī)構(gòu),其振動(dòng)是不可避免的,這也對檢測結(jié)果造成了影響。為了解決上述問題,完善自動(dòng)檢測系統(tǒng),本文主要工作如下:(1)分析前副車架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),對已有的前副車架自動(dòng)檢測系統(tǒng)用CATIA軟件構(gòu)建其三維模型,分析自動(dòng)檢測系統(tǒng)各構(gòu)件的結(jié)構(gòu)及檢測原理。(2)利用Hyper Mesh進(jìn)行前副車架網(wǎng)格的劃分,建立其有限元模型,將模型導(dǎo)入ABAQUS軟件進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,包括模態(tài)分析及瞬態(tài)響應(yīng)分析,并對結(jié)構(gòu)加氣壓力載荷,得出不同載荷下各位置的變形情況。(3)由于自動(dòng)檢測過程中氣壓對檢測結(jié)果的影響,采用多項(xiàng)式回歸分析法,得出氣壓和前副車架各主要尺寸的偏差關(guān)系式,利用粒子群優(yōu)化算法,將前副車架主要尺寸的總體偏差和作為適應(yīng)度函數(shù),迭代尋優(yōu)得最佳氣壓0.4578MPa。(4)通過研究0.4578MPa氣壓載荷下穩(wěn)定加強(qiáng)板的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果,發(fā)現(xiàn)測量時(shí)刻的選取對于尺寸測量精度有較大的影響。通過分析最優(yōu)氣壓下穩(wěn)定加強(qiáng)板三個(gè)安裝孔和左側(cè)孔各時(shí)刻的位移變形,確定傳感器數(shù)據(jù)讀取的最佳時(shí)間是在卸載載荷2s左右。前副車架自動(dòng)檢測系統(tǒng)在汽車生產(chǎn)現(xiàn)場使用情況表明,自動(dòng)檢測系統(tǒng)可以勝任檢測要求,經(jīng)過完善的檢測系統(tǒng),具有較高的檢測精度,提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。
[Abstract]:In the production process of automobile front and auxiliary frame, it is necessary to detect its geometric parameters quickly and efficiently, and the detection efficiency can be improved by using automatic detection system. In the process of automatic detection, the cylinder is used to send the detection mechanism into the hole, shaft and other positions of the structure. When the relative size changes, the detection mechanism will be driven to move, the corresponding data will be read out by the sensor connected to the detection structure, and then the relevant geometric parameters of the structure will be calculated by information processing method. However, the front auxiliary frame is a thin-wall welding structure with complex shape, the thickness is about 2mm, its positioning clamping and detection need the cylinder to drive the movement of the relevant mechanism, when the cylinder pressure changes and fluctuates, it has a great influence on the detection results. The displacement sensor used for detection is very sensitive to vibration, and the automatic detection tool uses cylinder positioning clamping and driving the detection mechanism, its vibration is inevitable, which also has an impact on the detection results. In order to solve the above problems and improve the automatic detection system, the main work of this paper is as follows: (1) the characteristics of the front auxiliary frame structure are analyzed, its three-dimensional model is constructed by CATIA software, and the structure and detection principle of each component of the automatic detection system are analyzed. (2) the grid of the front auxiliary frame is divided by Hyper Mesh, its finite element model is established, and the model is imported into ABAQUS software for dynamic analysis. Including modal analysis and transient response analysis, and the deformation of each position under different loads is obtained by adding gas pressure load of the structure. (3) due to the influence of air pressure on the detection results in the process of automatic detection, the deviation relationship between air pressure and the main dimensions of the front auxiliary frame is obtained by using the multinomial regression analysis method, and the overall deviation of the main dimensions of the front auxiliary frame is taken as the fitness function by using particle swarm optimization algorithm. The optimal pressure 0.4578 MPA is obtained iteratively. (4) by studying the transient dynamic analysis results of stable stiffener under 0.4578MPa pressure load, it is found that the selection of measuring time has a great influence on the accuracy of dimensional measurement. By analyzing the displacement and deformation of the three mounting holes and the left hole of the stable stiffener under the optimal pressure, it is determined that the best time to read the sensor data is about 2s of the unloading load. The application of the automatic detection system of the front auxiliary frame in the automobile production site shows that the automatic detection system can meet the detection requirements. After the perfect detection system, it has high detection accuracy and improves the production efficiency of the enterprise.
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.324

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本文編號(hào)：2507726